Die neue Rolle der Instandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 1  Treiber und Enabler von Digitalisierung, Decarbonisierung, Resilienz und Nachhaltigkeit Maintenance Messe Dortmund 2022 Die neue Rolle der Instandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 2 INHALT 1. Fraunhofer 2. Die neue Rolle der Instandhaltung 3. Gemeinsam die Herausforderungen meistern Bildquelle: Fraunhofer / Oliver Hilterhaus

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 4 DIE UNDFRAUNHOFER-GESELLSCHAFTDASFRAUNHOFERIML 25.300 undMitarbeiterinnenMitarbeiter 72 Institute und einrichtungenForschungs2,3 Mrd. Finanzvolumen 260 undMitarbeiterinnenMitarbeiter 250 Doktoranden und studentische Hilfskräfte 30,1 Mio. Umsatz, davon 50% aus der Wirtschaft

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 5 INHALT 1. Fraunhofer 2. Die neue Rolle der Instandhaltung 3. Gemeinsam die Herausforderungen meistern Bildquelle: Fraunhofer / Oliver Hilterhaus

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 6 „The social responsibility of business is to increase its profits.“ https://www.nytimes.com/1970/09/13/archives/a friedman doctrine the social responsibility of business is to.html -

MiltonFriedman, Wirtschafts-Nobelpreisträger(1976)

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 7 Die neue Rolle der Instandhaltung Wie sich Schwerpunkte ändern... Bildquellen: cmegroup.com; enginieering it sourcing.de; Cloudcomputing Insider; Medium.com MehrdeutigkeitKomplexitätUnsicherheitVolatilitätAUVC SchwankendeschwankendeBedarfe,PreiseundLieferzeiten Minimale Rüstzeiten, Null Störungen, 100% Null-Fehler Energie- und Verfügbarkeit,Rohstoff-Absatzmärkte z. B. Produzieren ohne neue Rohstoffe Komponentenund Viele BewertungskriterienalternativenHandlungs-und KünstlicheDigitalerIntelligenz,Zwilling Informationen werden schwerer greifbar / interpretierbar PlattformenNetzwerke,

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 8 Die neue Rolle der Instandhaltung UnsereDigitalisierungAufgabenermöglichen • Vernetzung WertschöpfungsketteentlangProduktionsanlagenvonder • Wissen um notwendiger und AnlagenvorhandenerVerfügbarkeit • Agieren auf InformationenabgesichertervollständigerBasisundund KI (Bsp. Reinforced Learning und Blockchain) erreichenCO2-Ziele • Umbau, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen zur Erzeugung und den Betrieb mit H2 • Einrichten und Betreiben von Ausbildungs- und einrichtungenQualifikationsResilienz erhöhen und übertragen • Resilienz entlang bewertenWertschöpfungskettederundverbessern • Übertragung der Resilienz-Prinzipien von der Produktion in Politik/VerwaltungRichtung zur besseren Krisenprävention und Intervention (Corona, Hochwasser etc.) Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy • Circular FabrikenEconomy(mit-)gestalten • Produzieren ohne Rohstoffe auf Basis von Recycling • Nutzung von Altanlagen und Altprodukten (Bsp. Automotive) zur Gewinnung von Rohstoffen für neue Produkte

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 9 Die neue Rolle der Instandhaltung UnsereDigitalisierungAufgabenermöglichen • Vernetzung WertschöpfungsketteentlangProduktionsanlagenvonder • Wissen um notwendiger und AnlagenvorhandenerVerfügbarkeit • Agieren auf InformationenabgesichertervollständigerBasisundund KI (Bsp. Reinforced Learning und Blockchain) erreichenCO2-Ziele • Umbau, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen zur Erzeugung und den Betrieb mit H2 • Einrichten und Betreiben von Ausbildungs- und einrichtungenQualifikationsResilienz erhöhen und übertragen • Resilienz entlang bewertenWertschöpfungskettederundverbessern • Übertragung der Resilienz-Prinzipien von der Produktion in Politik/VerwaltungRichtung zur besseren Krisenprävention und Intervention (Corona, Hochwasser etc.) Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy • Circular FabrikenEconomy(mit-)gestalten • Produzieren ohne Rohstoffe auf Basis von Recycling • Nutzung von Altanlagen und Altprodukten (Bsp. Automotive) zur Gewinnung von Rohstoffen für neue Produkte

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie Gegenwärtige10 Situation in vielen Unternehmen Smart Maintenance Digitalisierung ermöglichen Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Produktion ProduktionInstandhaltungundplanengetrenntGemeinsamePlanungvonundInstandhaltung

FlexibilitätGeringe in Produktion InstandhaltungundPrinzipienderAgilitätleben

WertbeitragInstandhaltungistnurKostenverursacherderInstandhaltungistbekannt

VerfügbarkeitsÜberwiegendreaktiveInstand-haltung-orientierteInstandhaltung

wesenErsatzteil-istnichtstrukturiertAnforderungs-gerechtesErsatzteil-management

gebundenespersonenStark-Know-howWissens-management

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 11 Digitalisierung ermöglichen Getrennte Planung Bildquellen: www.leithners shop.de; mycroplan Plantafel der Produktion Plantafel der Instandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 12 Digitalisierung ermöglichen In welchem Silo liegen Ihre Daten? Bildquelle: Fotolia_111603873Gemeinsame Nutzung verschiedener Datenquellen ist die Basis für eine effiziente Instandhaltungs-Planung Produktions-Daten haltungsInstand--daten Vertriebs-daten Dienst-leister-DatenHersteller-daten

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 13 Bildquelle: https://blogs.sap.com/wp content/uploads/2020/06/6 32.png Digitalisierung DigitalisierungermöglichenalsBasis für eine anforderungsgerechte Produktion

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 14 Digitalisierung ermöglichen Letztlich geht es um genau diese Punkte Bildquelle: Salvagnini Deutschland GmbH, Fiber Laser ANLAGEN-STRUKTUR  Ort  Linie  Baujahr  Leistungsdaten  Relevante Bauteile / Stückliste ZUKUNFT  Lebenszyklus  intensitätNutzungs UmbautenRetrofits/ PRODUKTION  Nutzungs-Daten  programmeProduktions Belastung  … INSTANDHALTUNG  IH-Planung  HistorieStörungen/  Ersatzteilbedarfe  MonitoringConditionAnlagenzustand/ Wieviel Restnutzung ist möglich?Instandhaltungs- & ErsatzteilbedarfWievielRestnutzungbraucheich?

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie Gegenwärtige15 Situation in vielen Unternehmen Smart Maintenance Digitalisierung ermöglichen Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Produktion ProduktionInstandhaltungundplanengetrenntGemeinsamePlanungvonundInstandhaltung

gebundenespersonenStark-Know-howWissens-management

wesenErsatzteil-istnichtstrukturiertAnforderungs-gerechtesErsatzteil-management

FlexibilitätGeringe in Produktion InstandhaltungundPrinzipienderAgilitätleben

VerfügbarkeitsÜberwiegendreaktiveInstand-haltung-orientierteInstandhaltung

WertbeitragInstandhaltungistnurKostenverursacherderInstandhaltungistbekannt

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 17 PlattformDigitaleAnwendungenMobile Big Data Anlagenhersteller UnterstützendeGewerke Prüfinstitute &LieferantenAuditoren einrichtungenBildungs DienstleisterLogistikAkteureWeitere Behörden ITDienstleisterPersonal-DienstleisterExterneAnlagenbetreiberEreignisse InstandhaltungsDienstleister Digitalisierung PlattformenermöglichenundNetzwerke

WertbeitragInstandhaltungistnurKostenverursacherderInstandhaltungistbekannt

FlexibilitätGeringe in Produktion InstandhaltungundPrinzipienderAgilitätleben

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie Gegenwärtige18 Situation in vielen Unternehmen Smart Maintenance Digitalisierung ermöglichen Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Produktion ProduktionInstandhaltungundplanengetrenntGemeinsamePlanungvonundInstandhaltung

VerfügbarkeitsÜberwiegendreaktiveInstand-haltung-orientierteInstandhaltung

gebundenespersonenStark-Know-howWissens-management

wesenErsatzteil-istnichtstrukturiertAnforderungs-gerechtesErsatzteil-management

FlexibilitätGeringe in Produktion InstandhaltungundPrinzipienderAgilitätleben

gebundenespersonenStark-Know-howWissens-management

wesenErsatzteil-istnichtstrukturiertAnforderungs-gerechtesErsatzteil-management

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie Gegenwärtige20 Situation in vielen Unternehmen Smart Maintenance Digitalisierung ermöglichen Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Produktion ProduktionInstandhaltungundplanengetrenntGemeinsamePlanungvonundInstandhaltung

WertbeitragInstandhaltungistnurKostenverursacherderInstandhaltungistbekannt

VerfügbarkeitsÜberwiegendreaktiveInstand-haltung-orientierteInstandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 22 Digitalisierung ermöglichen Best Practice | Wichtigste Features & Funktionen von “StoryBox” Übersicht Wichtigster Anwendungsbereiche

WertbeitragInstandhaltungistnurKostenverursacherderInstandhaltungistbekannt

gebundenespersonenStark-Know-howWissens-management

VerfügbarkeitsÜberwiegendreaktiveInstand-haltung-orientierteInstandhaltung

FlexibilitätGeringe in Produktion InstandhaltungundPrinzipienderAgilitätleben

wesenErsatzteil-istnichtstrukturiertAnforderungs-gerechtesErsatzteil-management

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie Gegenwärtige23 Situation in vielen Unternehmen Smart Maintenance Digitalisierung ermöglichen Sechs zentrale Bausteine für eine smarte Instandhaltung Produktion ProduktionInstandhaltungundplanengetrenntGemeinsamePlanungvonundInstandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 26 Die neue Rolle der Instandhaltung UnsereDigitalisierungAufgabenermöglichen • Vernetzung WertschöpfungsketteentlangProduktionsanlagenvonder • Wissen um notwendiger und AnlagenvorhandenerVerfügbarkeit • Agieren auf InformationenabgesichertervollständigerBasisundund KI (Bsp. Reinforced Learning und Blockchain) erreichenCO2-Ziele • Umbau, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen zur Erzeugung und den Betrieb mit H2 • Einrichten und Betreiben von Ausbildungs- und einrichtungenQualifikationsResilienz erhöhen und übertragen • Resilienz entlang bewertenWertschöpfungskettederundverbessern • Übertragung der Resilienz-Prinzipien von der Produktion in Politik/VerwaltungRichtung zur besseren Krisenprävention und Intervention (Corona, Hochwasser etc.) Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy • Circular FabrikenEconomy(mit-)gestalten • Produzieren ohne Rohstoffe auf Basis von Recycling • Nutzung von Altanlagen und Altprodukten (Bsp. Automotive) zur Gewinnung von Rohstoffen für neue Produkte

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 27 Bildquelle: © iStock/smirkdingo CO2-Ziele HochlauferreichenderWasserstoffwirtschaft ohne Instandhaltung?900Millionen Euro für Wasserstoffprojekt H2Global –Habeck „Starten mit dem Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft“

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 28 Bildquelle: https://www.bilfinger.com/presse/kundenmagazin bilfinger now/wertschoepfungskette wasserstoff/ CO2-Ziele HochlauferreichenderWasserstoffwirtschaft ohne Instandhaltung? Für Speicherung und Transport müssen in der Regel keine neuen Investitionenwerdengetätigt Anpassung der GDRMTechnik an Gasbeschaffenheitzukünftigedie KomponentenUntersuchungsPassende-methodenfürausStahl VerträglichkeitSchlechte mit älteren Endgeräten GashochdrucknetzenInstandhaltungzustandsabhängigeWartungundvonundGDRM-Anlagen GDMR = Gasdruckregel- und Messanlagen QualifikationsmethodenundEinrichtungenfürdenBetriebunddieInstandhaltung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 29 Die neue Rolle der Instandhaltung UnsereDigitalisierungAufgabenermöglichen • Vernetzung WertschöpfungsketteentlangProduktionsanlagenvonder • Wissen um notwendiger und AnlagenvorhandenerVerfügbarkeit • Agieren auf InformationenabgesichertervollständigerBasisundund KI (Bsp. Reinforced Learning und Blockchain) erreichenCO2-Ziele • Umbau, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen zur Erzeugung und den Betrieb mit H2 • Einrichten und Betreiben von Ausbildungs- und einrichtungenQualifikationsResilienz erhöhen und übertragen • Resilienz entlang bewertenWertschöpfungskettederundverbessern • Übertragung der Resilienz-Prinzipien von der Produktion in Politik/VerwaltungRichtung zur besseren Krisenprävention und Intervention (Corona, Hochwasser etc.) Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy • Circular FabrikenEconomy(mit-)gestalten • Produzieren ohne Rohstoffe auf Basis von Recycling • Nutzung von Altanlagen und Altprodukten (Bsp. Automotive) zur Gewinnung von Rohstoffen für neue Produkte

»Deutschland muss resilienter werden!« »Resilienz bedeutet nicht nur, eine konkrete pandemische Lage oder ein einzelnes Extremwetterereignis schnell und gut zu meistern. Deutschland muss in Gänze resilienter werden.« Forschung sei dabei gefordert, frühzeitig Risiken zu identifizieren, mögliche Lösungen vorauszudenken und zu erproben… Eine zentrale Rolle werde grünen Zukunftstechnologien für klimaneutrale Energieträger und ressourceneffizientes Wirtschaften zukommen. Stark-Watzinger: »Ich erwarte, dass wir hier in den nächsten Jahren wissenschaftliche Durchbrüche erzielen, die Deutschland zum globalen Technologievorreiter für die Themen Klima, Energie und Kreislaufwirtschaft machen.«

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 30 Resilienz als Aufgabe der Instandhaltung Interview mit Bettina Stark-Watzinger, Bundesministerin für Bildung und ForschungBildquelle:©ThomasTrutschel/photothek/imago image

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 31 Hochwasser im Ahrtal, 2016 Hochwasser im Ahrtal, 2021 Krisenmanagement im Katastrophenfall Hochwasser im Ahrtal Bildquelle: https://www.wetteronline.de/fotostrecken/rekordhochwasser an der ahr 2016 06 02 hw; https://www.tagesschau.de/inland/hochwasser warnung 101.html

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 33 „Passe dich schnell den neuen Anforderungen an“ „Erkenne Ereignisse und Auswirkungen bevor sie auftreten“ „Kompensiere die Ereignisse möglichst ohne Redundanz“ „Stelle einen verbesserten Ausgangszustand möglichst schnell wieder her“ „Sei vorbereitet auf das, was kommen mag“ ZEIT ZUSTAND Protect Respond Recover PreparePrevent Resilienz erhöhen und übertragen Wie kann Resilienz erreicht werden?

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 34 SollIstPreparePrevent Wie kann ein System von Beginn an gestaltetresilienterwerden? ZEIT ZUSTANDPreparePreventProtect Respond Recover (schnelles) Umrüsten von Anlagen, Umbauen, „Kanibalisieren“ „Passe dich schnell den neuen Anforderungen an“ Z. B. Predictive Maintenance, Condition Monitoring „Erkenne Ereignisse und Auswirkungen bevor sie auftreten“ Vorbeugende „SeiErsatzteilmanagementWartungspläne,Instandhaltung,vorbereitetaufdas,waskommenmag“ Hohe Verfügbarkeit ohne Redundanz auch bei hoher Auslastung „Kompensiere die Ereignisse möglichst ohne Redundanz“ „Stelle einen verbesserten Ausgangszustand möglichst schnell wieder her“ Hohe Flexibilität und Know-how für einen Wiederanlaufschnellen Resilienz erhöhen und übertragen Wie kann Resilienz erreicht werden?

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 35 Resilienz erhöhen und übertragen Erstellung von digitalen Zwillingen als Abbild der Realität Objekt: Mehrfamilienhaus 1, Musterstraße 1, 12345 VomBewohnt?:Baujahr:Musterhausen1981jaHochwasserbetroffen?: ja Evakuierung stattgefunden?: ja Objekte vor Ort: THW27, Dixi207, Bagger37,… Ausmaß: Wasserschaden: EG, Keller Objekt: Fluss „Ahr“, Abschnitt 17.2 Art: Fließgeschwindigkeit:Fließgewässer 1 m/s Objekt: Brücke „Ahrtalbrücke 17.2“ Baujahr: 1973 Letzte Prüfung: 2019, durchgeführt von: M. Mustermann Von Hochwasser betroffen?: ja Schadensausmaß: eingestürzt Objekt: THW27 Modell: LKW 12 Lkr 30tm Baujahr: 2012 TÜV: 2020 Vor Ort von: 17.07.2021 Vor Ort bis: VorVorTÜV:Baujahr:Modell:Objekt:03.08.2021Bagger37KMC1600S20122020Ortvon:17.07.2021Ortbis:03.08.2021

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 36 Die neue Rolle der Instandhaltung UnsereDigitalisierungAufgabenermöglichen • Vernetzung WertschöpfungsketteentlangProduktionsanlagenvonder • Wissen um notwendiger und AnlagenvorhandenerVerfügbarkeit • Agieren auf InformationenabgesichertervollständigerBasisundund KI (Bsp. Reinforced Learning und Blockchain) erreichenCO2-Ziele • Umbau, Inbetriebnahme und Instandhaltung von Anlagen zur Erzeugung und den Betrieb mit H2 • Einrichten und Betreiben von Ausbildungs- und einrichtungenQualifikationsResilienz erhöhen und übertragen • Resilienz entlang bewertenWertschöpfungskettederundverbessern • Übertragung der Resilienz-Prinzipien von der Produktion in Politik/VerwaltungRichtung zur besseren Krisenprävention und Intervention (Corona, Hochwasser etc.) Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy • Circular FabrikenEconomy(mit-)gestalten • Produzieren ohne Rohstoffe auf Basis von Recycling • Nutzung von Altanlagen und Altprodukten (Bsp. Automotive) zur Gewinnung von Rohstoffen für neue Produkte

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 37 Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy Die Rolle der Instandhaltung in der Nachhaltigkeit NachhaltigkeitszielenalleInstandhaltungNachhaltigeumfasstAktivitäteninnerhalbderInstandhaltung,diezurErreichungvon,diebspw.inderUnternehmensstrategiefestgelegtwurden,beitragen. Bildquelle: https://www.bundesregierung.de/breg de/service/newsletter und abos/newsletter nachhaltigkeit/nachhaltigkeit aktuell 1755888?view=renderNewsletterHtml United-Nations Nachhaltigkeitsziele

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 38 Nachhaltigkeit im Sinne einer Circular Economy Einfluss der Instandhaltung auf die Nachhaltigkeit Funktionsfähigkeit und Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen Ausnutzung des Abnutzungsvorrats bei Werkzeugen und Ersatzteilen Vermeidung von Ausschuss: Anfahrverluste, Losgröße 1, „first time right“, Abfälle Reduzierung von Verschleiß an Anlagen und Werkzeugen Kontrolle und Reduzierung der eingesetzten Ressourcen (Strom, Druck, Wärme etc.) Vermeidung von (ungeplanten) Ausfällen

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 39 INHALT 1. Fraunhofer 2. Die neue Rolle der Instandhaltung 3. Gemeinsam die Herausforderungen meistern Bildquelle: Fraunhofer / Oliver Hilterhaus

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 40 Gemeinsam die Herausforderungen meistern Werden Sie ein Teil der Smart Maintenance Community Netzwerke,VerbändeVereine, Politik OrganisationenFraunhoferSMC 12 FraunhoferInstitute SmartGeschäftsstelleMaintenance Community Fraunhofer IZM Industriekunden / Industrie-Mitglieder

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 41 Gemeinsam die Herausforderungen meistern Leistungsangebot der Smart Maintenance Community BedarfsanalyseDerMenschimMittelpunktInstandhaltungs-TechnologienOrganisationundProzesseData-Science Analyse und Optimierung in operativen u. admin. Bereichen Qualifikation / Weiterbildung UnternehmensübergreifendeZusammenarbeitWissensmanagementTPM/LEAN/OPEXBestands und ManagementStammdaten Effizientes Ersatzteilmanagement Analyse, Planung & Organisation von Prozessen und Abläufen Inspektion, Instandsetzung,Wartung,Retrofit Predictive KognitiveAnlagenConditionMaintenance,MonitoringLebenszyklus(LCM)Systeme(AI/ML),AR/VR,Simulationen DatensicherheitDatenkommunikation,undNetzwerke Potentialanalysen / UnterstützungZielfindungs Stärken und Schwächen Analyse Daten- Analyse, -Diagnose,Bewertung, Handlungsempfehlung Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen,GeschäftsmodelleSensorik,Robotik,AM,Digitalisierung

© Fraunhofer · vertraulich · nur für den internen Gebrauch · Folie 42 Auswahl aktueller Instandhaltungs-Themen bei Fraunhofer Fraunhofer Academy – Weiterbildung in der Instandhaltung Marktübersicht und Software Auswahl für die Instandhaltung Smart Maintenance Community Digitalisierung und Predictive Maintenance UndErsatzteilmanagementvielesmehr

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